Einführung in FPC (Flexible Printed Circuit)

Flexible Printed Circuit (FPC) ist eine Leiterplatte, die aus flexiblem kupferkaschiertem Laminat als Substrat besteht. Sie wird als Medium zur Signalübertragung bei der Verbindung elektronischer Produkte verwendet. Sie zeichnet sich durch eine hohe Verdrahtungsdichte, gute Biegbarkeit, geringes Gewicht und flexible Verarbeitung aus. FPC kann im Allgemeinen in einschichtige FPC, zweischichtige FPC, mehrschichtige FPC und eine weich-harte Kombinationsversion unterteilt werden.

Was FPC für Kraftfahrzeuge betrifft, gibt es sowohl für Kraftstofffahrzeuge als auch für intelligente Fahrzeuge eine große Anzahl von FPC-Anwendungen, hauptsächlich im Bereich der Automobilelektronik. Automobilelektronik ist ein allgemeiner Begriff für elektronische Steuergeräte und elektronische Steuergeräte für Kraftfahrzeuge. Dazu gehören hauptsächlich Motorsteuerungssysteme, Fahrwerkssteuerungssysteme und elektronische Steuerungssysteme für Kraftfahrzeuge. Aus struktureller, räumlicher und anderer Sicht werden in Zukunft Fahrzeuge mit neuer Energie definitiv eine große Anzahl von FPCs verwenden, um Kabelbäume zu ersetzen, und sie werden in mehreren Teilen des Fahrzeugs eingesetzt. Daher ist die FPC-Technologie ein sehr wichtiger Trend in der Automobilelektronik, insbesondere bei intelligenten Autos, insbesondere bei Batterie-BMS, Fahrzeugbeleuchtungssystemen, Türsteuerungssystemen, Kameramodulen usw.;

Im Allgemeinen gibt es mehr als 100 FPC-Anwendungen in einem Elektroauto. Unter ihnen haben die FPC im Batterie-BMS und im Fahrzeugkameramodul den höchsten Anwendungswert und sind auch die wichtigsten Entwicklungsbereiche. Die FPC des BMS wird in der Batterie angewendet. Für die Batterie sind Kosten und Platz zwei weitere wichtige Probleme.

Was die aktuelle Technologie betrifft, hat die Kapazität der Batterie im Grunde ihre Grenzen erreicht. Jeder fragt sich, wie man die Struktur effizient gestalten und den Platz optimal nutzen kann. Die Größe des Batteriepakets ist nahezu festgelegt, sodass es eine Grenze gibt, wie viele Batterien in das PACK eingebaut werden können. Die Verwendung von FPC als Ersatz für die herkömmliche BMS-Verkabelung gewährleistet nicht nur die Leistungsstabilität, sondern verringert auch das Risiko von Reibung an der oberen Abdeckung durch Atmen. Dies ist derzeit auch die gängige Praxis verschiedener Unternehmen. Auch langfristig können die Schaltkreise der Hauptplatine und der Slave-Platine durch Chips ersetzt werden, und die Chips können auf dem FPC installiert werden, was die Stabilität des Produkts maximieren, Platz sparen und Kosten senken kann (obwohl die Kosten derzeit keinen Vorteil bieten). Je weiter Sie also bei jeder technischen Iteration gehen, desto mehr gelangen Sie tatsächlich auf die Grundebene.

Anwendung von FPC in Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnik

Die Erfassungsleitung ist eine wichtige Komponente, die das BMS-System von Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnik benötigt, um die Spannung und Temperatur der Batteriezellen mit alternativer Antriebstechnik zu überwachen, Datenerfassung und -übertragung zu verbinden und über eine eigene Überstromschutzfunktion zu verfügen, die Batteriezellen des Fahrzeugs zu schützen und einen anormalen Kurzschluss automatisch zu unterbrechen.

Früher wurde für die Erfassungsleitung der Batteriezellen von Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnik die traditionelle Kupferkabelbaumlösung verwendet. Der herkömmliche Kabelbaum besteht aus Kunststoff, der von Kupferdraht umgeben ist. Beim Anschließen des Batteriepacks erreicht jeder Kabelbaum eine Elektrode. Wenn das Batteriepack viele Stromsignale hat, müssen viele Kabelbäume zusammenarbeiten, was viel Platz einnimmt.

Im Montageprozess des Packs ist der herkömmliche Kabelbaum darauf angewiesen, dass Arbeiter den Anschluss am Batteriepack manuell befestigen, und der Automatisierungsgrad ist gering. Im Vergleich zu Kupferkabelbäumen bietet FPC aufgrund seiner hohen Integration, ultradünnen Dicke und ultraweichen Beschaffenheit herausragende Vorteile in Bezug auf Sicherheit, Leichtigkeit und regelmäßiges Layout. Darüber hinaus ist FPC dünn, die Akkupackstruktur ist individuell angepasst und kann während der Montage direkt auf dem Akkupack platziert werden, indem es von einem mechanischen Arm gegriffen wird. Es verfügt über einen hohen Automatisierungsgrad und eignet sich für die Massenproduktion im großen Maßstab. Der Trend, dass FPC Kupferkabelbäume ersetzt, ist klar.

FPC sollte im Leistungsbatteriemodul die folgenden Vorteile haben: selbst eingebettete Sicherung, Anschluss, Chip-NTC, Aluminium-/Nickel-Anschluss; bietet nicht nur eine hervorragende und gleichbleibende elektrische Leistung, sondern kann auch die Anforderungen an kleinere und dichtere Installationen dreidimensionaler Verkabelung erfüllen und das Erscheinungsbild kann je nach Platzbeschränkungen geändert werden, was für die Entwicklung von hoher Dichte, Miniaturisierung und hoher Zuverlässigkeit geeignet ist, um die Integration von Komponentenmontage und Kabelverbindung zu erreichen.

Automatisierte Montage kann realisiert werden: schnelle und genaue Montage, die der Automatisierung förderlich ist; bei Montage und Fehlertoleranz können viele manuelle Fehler beim Kabelbaumdesign vermieden werden und viele Möglichkeiten für Fehleinfügungen werden auch auf Anschlussebene reduziert. Die Verwendung von FPC-Probenahme kann die Komplexität des Modulintegrationsprozesses reduzieren und die Verbindung zwischen FPC und Batteriesammelschiene kann durch automatisiertes Schweißen realisiert werden, was die Arbeitskosten effektiv senkt. Selbst wenn Kunden automatisiertes Schweißen nicht ausgereift realisieren können, kann die herkömmliche Schraubverriegelungsmethode den Arbeitsaufwand dennoch effektiv reduzieren.

Ultradünne Dicke: 0,34 mm im Schaltungsbereich und 2 mm bei NTC. Ultraweich: Im Schaltungsbereich können 90°- und 180°-Biegemontagen realisiert werden.

Leichtgewicht: Bei Verwendung in einem ganzen Fahrzeug kann das Gewicht im Vergleich zur Kabelbaumlösung um etwa 1 kg reduziert werden.

Kostenvorteil: Aus Kostensicht sind die Kosten für FPC selbst nicht hoch und die Verbindungskosten werden erheblich reduziert.

Im Vergleich zu Kupferkabelbäumen bietet FPC aufgrund seiner hohen Integration, ultradünnen Dicke und Ultraweichheit herausragende Vorteile in Bezug auf Sicherheit, Leichtigkeit und regelmäßiges Layout. Darüber hinaus ist FPC dünn, die Struktur des Batteriepacks ist individuell angepasst und es kann während der Montage direkt auf dem Batteriepack platziert werden, indem es mit einem Roboterarm gegriffen wird. Es verfügt über einen hohen Automatisierungsgrad und eignet sich für die Massenproduktion in großem Maßstab. Der Trend, dass FPC Kupferkabelbäume ersetzt, ist klar.

Derzeit sind FPC-Lösungen die erste Wahl für die meisten Modelle von Fahrzeugen mit neuer Energie. FPC ist in CCS (Cells Contact System, integrierte Sammelschiene, integrierte Komponenten der Kabelbaumplatine) integriert. CCS-Produkte bestehen aus FPC, Kunststoffstrukturteilen, Kupfer-Aluminium-Sammelschienen usw. Die Kupfer-Aluminium-Sammelschienen verbinden mehrere Zellen durch Laserschweißen in Reihe und parallel. FPC wird mit Kupfer-Aluminium-Sammelschienen und Kunststoffstrukturteilen verbunden, um Strukturkomponenten für elektrische Verbindungen und Signalerkennung zu bilden.